El cultivo de orina es uno de los métodos más empleados como apoyo para el diagnóstico de ITU, pues permite la identificación del número y los tipos de bacterias presentes en la orina12.
Puesto que los trabajos de investigación sobre patrones de sensibilidad y resistencia realizados en hospitales y la comunidad buscan orientar hacia un tratamiento empírico racional necesario para una actuación a tiempo sobre el tratamiento de infecciones urinarias, este trabajo fue realizado buscando contribuir con la información actual con que se debe contar a la mano, teniendo en cuenta además que, dichos patrones cambian a los largo de los años.
De acuerdo a los resultados obtenidos de los cultivos positivos de pacientes hospitalizados en el servicio de Urología del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins (HNERM) año 2009, según sexo (tabla y gráfico Nº1), el 38.18 % corresponden a varones y el 61.82% pertenecen a mujeres, con lo que se corrobora la información de la literatura a cerca de la incidencia mayoritaria de casos de infecciones urinarias en mujeres. Este hecho parece estar relacionado al tamaño pequeño de la uretra femenina que permite el crecimiento de una microflora los que pueden llegar a la vejiga y oportunamente al riñón, por medio de la vía ascendente. Esto también se ve favorecido por la proximidad del recto con la vagina. La actividad sexual, el embarazo y el parto son factores que también contribuyen a que la mujer esté más propensa a desarrollar una infección del tracto urinario13,14,15,16.
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En el gráfico Nº 2 se observa el porcentaje hallado de uropatógenos, en donde E. coli (72.73%) sigue siendo el agente etiológico más frecuente de infecciones del tracto urinario. Los demás microorganismos corresponden a Klebsiella pneumoniae (8.05%), Citrobacter freundii (6.49%), Enterobacter cloacae (2.73%), Morganella morganii (2.47%), Pseudomona aeruginosa (2.21%), Enterococcus faecalis (1.95%), Proteus mirabilis (1.82%).
Como se verificó en este análisis, los gérmenes invasores más comunes del tracto urinario son las bacterias gramnegativas, especialmente E. coli cuyo crecimiento se ve favorecido por las condiciones anatómicas y fisiológicas del organismo humano y por presentar la capacidad de sobrevivencia en medios adversos17.
Los datos de susceptibilidad de E. coli (gráfico Nº 3) demuestran que existe aún una importante sensibilidad para los Aminoglucósidos: Amikacina (89.29%), Gentamicina (60.36%), Tobramicina (46.25%). Por lo tanto Amikacina constituye una alternativa en el tratamiento de las infecciones del tracto urinario.
En la práctica clínica la inactivación de fármaco es con mucho la explicación más importante de resistencia adquirida de los microorganismos a los Aminoglucósidos. Una vez que el Aminoglucósido llega al espacio periplásmico, puede ser alterado por enzimas del microorganismo que fosforilan, adenilan o acetilan grupos hidroxilo o aminoespecíficos (ver anexos, gráfico Nº 1). La Amikacina es menos vulnerable a estas enzimas inactivantes por poseer cadenas laterales moleculares protectoras; de este modo, este antibiótico tiene una utilidad particularmente grande en algunos medios hospitalarios18.
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Los datos con respecto a los β-lactámicos frente a E. coli (gráfico Nº 3) Amoxicilina/Ácido Clavulánico (S: 65.89%), Ampicilina (S: 16.25%), Ampicilina/Sulbactam (S: 27.14%), confirman la creciente resistencia en los últimos años de las cepas de E. coli sobre esta clase de antibióticos. De los β- lactámicos antes mencionados Amoxicilina/Ácido Clavulánico mantiene aún un perfil de sensibilidad favorable, por lo que se recomienda que este antibiótico debe ser manejado con responsabilidad.
En cuanto al porcentaje de sensibilidad de E. coli respecto a las Cefalosporinas (gráfico Nº 3) resultó: Cefazolina (65.89%), Cefepime (78.75%), Cefotaxima (83.39%), Ceftazidima (83.04%), Ceftriaxona (83.21%), Cefuroxima (68.75%). Estos resultados nos dicen que esta clase de antibióticos presentan un alto porcentaje de sensibilidad, sobre todo los de 3era y 4ta generación, medicamentos que precisamente son utilizados con frecuencia en el tratamiento de las ITU en el ámbito hospitalario.
El mecanismo más frecuente de resistencia a las Cefalosporinas es su destrucción por hidrólisis del anillo β-lactámico. Muchos microorganismos grampositivos liberan cantidades relativamente grandes de β-lactamasa en el entorno inmediato. A pesar de que las bacterias gramnegativas (las cuales son los mayores agentes etiológicos de ITU) producen menor cantidad de tal enzima, la posición de ésta en su espacio periplásmico puede volverlos más eficaces para destruir a las Cefalosporinas, en tanto difunden a sus sitios blanco en la membrana interna como ocurre con las Penicilinas18.
La Cefuroxima y tercera generación de Cefalosporinas son más resistentes a la hidrólisis por parte de β-lactamasas producidas por bacterias
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gramnegativas que los medicamentos de primera generación. Las Cefalosporinas de tercera generación son sensibles a hidrólisis por β-lactamasas inducibles codificadas por cromosomas (tipo I). La inducción de β-lactamasas del tipo I mediante tratamiento de infecciones por bacilos gramnegativos aerobios (En particular especies de Enterobacter, Citrobacter freundii, Morganella, P.aeruginosa) con Cefalosporinas de 2da o 3ra generaciones, con Imipenem o sin él, pueden hacer que surja resistencia a todos los miembros de la 3ra generación de estos fármacos. Las Cefalosporinas de 4ta generación como Cefepime son inductores débiles de las β-lactamasas de tipo I y menos sensibles a la hidrólisis por parte de tales enzimas, que los compuestos de tercera generación. Todos estos mecanismos de resistencia explican los porcentajes de sensibilidad encontrados en este trabajo, respecto a las Cefalosporinas18.
Según los resultados del gráfico Nº 3, vemos que Cefepime presenta un porcentaje de sensibilidad ligeramente menor a las Cefalosporinas de 3ra generación, resultado que fue encontrado también en un trabajo publicado por Gonzales1 en el 2008. Este dato podría considerarse “contradictorio” de acuerdo a lo expuesto antes. Sin embargo, esto podría estar relacionado con lo expuesto en un estudio de investigación por Yohei Doi18 en Julio del 2009, en donde se revelaron nuevas variantes de β-lactamasas CMY (CMY-33 y CMY-44) en cepas de E. coli aisladas clínicamente, las cuales reducen la sensibilidad a Cefepime1,19.
Los resultados de sensibilidad de E. coli con respecto a las Quinolonas (gráfico Nº 3): Ciprofloxacino (24.29%) y Norfloxacino (31.07%) demuestran la alarmante problemática de la resistencia bacteriana hacia esta clase de antibióticos,
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si tomamos en cuenta que Ciprofloxacino es un medicamento de primera elección para el tratamiento de las ITU18.
El elevado porcentaje de resistencia a Ciprofloxacino se debe a múltiples factores que condicionan al desarrollo de este patrón de susceptibilidad. Uno de estos factores es el amplio uso de este antibiótico en la actualidad que en muchas ocasiones es de manera indiscriminada y no adecuada. Esta masiva utilización hace que las bacterias adquieran resistencia debido a un factor conocido como “presión selectiva”. Esto quiere decir que en presencia del antibiótico, las bacterias mutantes resistentes sobreviven al mismo, y en el curso de 48-72 h, una vez eliminadas las bacterias sensibles, acaban constituyendo el principal o único componente de la población bacteriana presente en el foco. El antibiótico no ha generado la mutación, simplemente ha ejercido una “presión selectiva” sobre la población sensible o dicho de otro modo, ha dotado a la bacteria mutante de una ventaja “darwiniana” que le permite predominar sobre las bacterias normales20.
Otro factor que condiciona al desarrollo de resistencia a las Quinolonas es el hecho de que este grupo de antibióticos es de acuerdo a su farmacocinética “concentración dependiente”. Esto se trata de un efecto bactericida que se incrementa a medida que aumenta la concentración de antimicrobiano, es decir, cuanto mayor es la concentración mayor es el efecto bactericida. Por lo tanto, motivos como errores en la dosificación, una dosificación no adecuada para el paciente a tratar, o una deficiente administración del medicamento permiten que no se pueda llegar a una concentración necesaria para lograr una buena respuesta clínica21,22.
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Cabe resaltar que en el Hospital Edgardo Rebagliati Martins y posiblemente en muchos otros hospitales, el clínico decide realizar los cultivos de orina debido en gran parte a la falta de respuesta al tratamiento. Por lo tanto esto genera que los urocultivos demuestren un índice elevado de resistencia hacia los medicamentos más utilizados, tal es el caso del Ciprofloxacino. No obstante, el porcentaje encontrado de resistencia de este medicamento en este trabajo concuerda con trabajos recientes que demuestran la creciente resistencia hacia este medicamento.1
El porcentaje de sensibilidad de E. coli a Imipenem (gráfico Nº 3) es casi total (98.75%), lo que demuestra que este Carbapenem es muy activo sobre esta enterobacteria, por lo tanto dicho antibiótico debe de reservarse para casos elevadamente necesarios. En cuanto a Piperacilina/Tazobactam (S:89.46%) y Nitrofurantoína (S: 86.07%), demuestran tener un alto índice de sensibilidad, y si tomamos en cuenta que hace algunos años este último mostraba tener una alta tasa de resistencia, los trabajos de investigación actuales han demostrado perfiles de sensibilidad favorables para Nitrofurantoína, lo que constituye una alternativa para el tratamiento de las ITU. En cuanto a la sensibilidad sobre Trimetoprim/Sulfametoxazol (30.18%), se evidencia el alto porcentaje de resistencia a este antibiótico, por lo que en el ámbito hospitalario se le utiliza cada vez menos en infecciones urinarias18,23,24,25,26.
El perfil de sensibilidad de Klebsiella pneumoniae a los diversos antibióticos (gráfico Nº 4) en forma global es similar a los datos presentados sobre E. coli. Se observa que existen ligeras diferencias referente a las Cefalosporinas de 1era y 2da generación, en donde el porcentaje de sensibilidad de Cefazolina y
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Cefuroxima de 53.23% para ambos es más bajo. Igualmente ocurre con Nitrofurantoína (46.16%) y Piperacilina/Tazobactam (61.29%) que son valores más bajos de sensibilidad de Klebsiella pneumoniae a comparación de E. coli.
Las cepas de Klebsiella pneumoniae son intrínsecamente resistentes a Ampicilina y Ticarcilina. Los datos del NNIS (National Nosocomial de 1998 indicaron que 10.7% de los pacientes de UCI estaban infectados por cepas resistentes a Cefalosporinas de 3ra generación; este dato se corrobora con el perfil de sensibilidad encontrado en este trabajo de este patógeno frente a las Cefalosporinas, el cual es menor en relación al que presenta E. coli3.
El grado creciente de resistencia de Klebsiella está mediado fundamentalmente por plásmidos transferibles que codifican BLEE (β-lactamasas de Espectro Extendido). Además estos plásmidos suelen poseer determinantes ligados de resistencia a Aminoglucósidos, Tetraciclinas y TMP/SMX. En determinados hospitales o zonas geográficas (p. ej., Brooklyn, NY), la prevalencia de cepas clínicas que contienen BLEE es mucho mayor. Asimismo, cada vez se describen con mayor frecuencia combinaciones de resistencia a β-lactámicos- Inhibidores de β-lactamasa y de Cefalosporinas de 2da generación independientes de plásmidos con BLEE. Hasta 50% de las cepas con BLEE muestran resistencia agregada a las Fluoroquinolonas3.
En este momento, la resistencia de Klebsiella a Amikacina y Cefepime es baja, pero probablemente aumentará. Muchas cepas de esta bacteria son resistentes a Nitrofurantoína, razón por la cual se encontró un porcentaje de resistencia de 48.39%. Los Carbapenems (p. ej., Imipenem) sigue siendo la clase de antibióticos más activa contra Klebsiella3.
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En el gráfico Nº 5 se indica la sensibilidad de Citrobacter freundii frente a los antimicrobianos, encontrándose que existe un bajo nivel de sensibilidad para la mayoría de los antibióticos. Esta bacteria demuestra tener una alta sensibilidad solamente para Cefepime (70%), Imipenem (100%), y Nitrofurantoína (94%). Este último dato puede estar relacionado al hecho que en los últimos años en el ámbito hospitalario se utilizó muy poco debido a la alta resistencia reportada hace más de una década.
La Ampicilina y las Cefalosporianas de 1ra y 2da generación tienen poca actividad contra Citrobacter. La resistencia frente a Piperacilina, Quinolonas, Aminoglucósidos y Cefalosporinas de 3ra generación es variable pero va en aumento; estas resistencias pueden aparecer en el transcurso del tratamiento. Los inhibidores de β-lactamasa no suelen mejorar la sensibilidad a β-lactámicos, razón por la cual se encontró en este trabajo que esta clase de antibióticos tiene un bajo porcentaje de sensibilidad3.
En el gráfico Nº 6 se observa que Enterobacter cloacae tiene un perfil de resistencia elevado para la mayoría de antimicrobianos, siendo Imipenem (S: 95.24%) y Amikacina (S: 71.43%) los antibióticos a los que es más susceptible. Este último dato refuerza la información de la literatura que explica la menor vulnerabilidad de la Amikacina a las enzimas inactivantes de las enterobacterias, por poseer cadenas laterales moleculares protectoras. Cefepime con 52.38% de sensibilidad demuestra que las Cefalosporinas de 4ta generación son menos sensibles a la hidrólisis por las β-lactamasas. En cuanto a Nitrofurantoína con 47.62% de sensibilidad, se confirma la resistencia de poseen muchas cepas de Enterobacter y en general de enterobacterias18.
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Las cepas de Enterobacter poseen grados notables de resistencia a los antimicrobianos. La Ampicilina y las Cefalosporinas de 1ra y 2da generación poseen una actividad escasa o nula, como lo demuestran los resultados en este trabajo. La generalización del empleo de Cefalosporinas de 3ra generación ha seleccionado cepas que producen altos niveles de β-lactamasa AmpC, que confiere resistencia frente a las Cefalosporinas de 2da y 3ra generación, y a menudo contra las combinaciones de β-lactámico con inhibidor de β-lactamasa. El Imipenem, Cefalosporinas de 4ta generación y Aminoglucósidos (Amikacina > Gentamicina) han conservado un buen grado de actividad3.
En el gráfico Nº 7 se observa que Morganella morganii presenta también un patrón de resistencia elevado para la mayoría de los antimicrobianos, siendo Imipenem (100%) el único antibiótico al que es totalmente susceptible. En otros antibióticos como Amikacina (52.63%) y Cefepime (52.63%) se encontró una sensibilidad moderada.
Morganella puede ser resistente a los antimicrobianos. Como vimos en el gráfico Nº 7, las combinaciones de β-lactámico con inhibidor de β-lactamasa, y las Cefalosporinas de 1ra y 2da generación tienen poca o escasa actividad contra este microorganismo. El Tazobactam, un inhibidor de β-lactamasa puede mejorar la sensibilidad a β-lactámicos, pero no así el Sulbactam ni el Ácido Clavulánico3. En el gráfico Nº 8 se observó que Pseudomona aeruginosa presenta la tasa más alta de resistencia a los antimicrobianos en comparación con los otros uropatógenos.Se aprecia también que esta bacteria solo es sensible a Imipenem en un 64.71 %, resultado que demuestra la creciente resistencia de este microorganismo por los antibióticos de reserva.
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En el presente estudio se puede apreciar un notable incremento de resistencia, principalmente, a los β-lactámicos. Los mecanismos de resistencia implicados en esta génesis son: modificaciones de las proteínas de la membrana externa, favoreciendo la impermeabilidad de la misma, modificación de las proteínas de unión a las Penicilinas, aumento de la producción de β-lactamasas, aumento de la síntesis de las proteínas de transporte de eflujo de los antimicrobianos, expulsándolos de la célula bacteriana. P. aeruginosa expresa β- lactamasas, y son activas contra las Oximino Cefalosporinas y Cefamicinas. P. aeruginosa expresa también las β-lactamasas tipo PER-1, VEB-1, VEB-2, que son también de espectro extendido27,28.
P. aeruginosa tiene la capacidad de producir carbapenemasas (clase A,B,D), este tipo de resistencia es adquirida, mediante plásmidos que median la transferencia del gen IMP-carbapenemasa hacia el genoma de P. aeruginosa. Aunque, el principal mecanismo de resistencia por el cual P. aeruginosa es resistente a los carbapenems, es por disminución de la síntesis de porinas (represión del gen OprD) y disminución de la penetración del β-lactámico. Existe también otro mecanismo de resistencia presente en P. aeruginosa, el cual constituye un sistema de eflujo, en donde se reduce la acumulación intracelular de los antimicrobianos, expulsándolos mediante transporte activo27,28.
La combinación de Piperacilina y Tazobactam no incrementa la acción de la primera contra P. aeruginosa, dado que la resistencia depende de β- lactamasas cromosómicas o de una menor permeabilidad de la misma en el espacio en el espacio periplásmico18.
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Enterococcus faecalis es una bacteria grampositiva perteneciente al
género Enterococcus, la cual según los resultados en el gráfico Nº 9, demuestra ser sensible a varios antibióticos activos contra ella: Ampicilina (80%), Penicilina (66.67%), Nitrofurantoína (93.33%), Rifampicina (73.33%), Vancomicina (100%). Se observa también que dicho patógeno posee considerable resistencia contra Quinolonas y Aminoglucósidos, por lo que podemos decir que estos antibióticos son más activos contra bacterias gramnegativas.
El aspecto sobresaliente de los enterococos es su nivel de resistencia elevado y creciente a los agentes antimicrobianos. Relativamente resistentes de manera inherente a los β-lactámicos y Aminoglucósidos, los enterococos cuentan además con un medio particularmente eficiente de adquirir genes de resistencia de plásmido y transposones de sí mismos y de otras especies. Por fortuna, las cepas productoras de β-lactamasas aún no se han diseminado con amplitud. La Ampicilina persiste como uno de los agentes más activos de manera sostenida contra enterococos4.
Los enterococos comparten con los estreptococos una resistencia relativa a los Aminoglucósidos que tiene su base en la capacidad de estos antimicrobianos para transportarse hacia el interior de las células. A pesar de ello, las combinaciones de concentraciones bajas de Penicilina y Aminoglucósidos inhiben y matan con rapidez muchas cepas de enterococos. Bajo estas condiciones, la acción de la Penicilina sobre la pared celular permite al Aminoglucósido ingresar en la célula y actuar sobre sus ribosomas. Algunas cepas manifiestan una resistencia de alto nivel a los Aminoglucósidos, causada por mutaciones en el sitio de fijación ribosómica o por presencia de enzimas que
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inactivan a los antibióticos mencionados. Estas cepas carecen de efectos sinérgicos con la Penicilina4.
Enzimas diferentes son las encargadas de inactivar Gentamicina y Estreptomicina, y por ello, una proporción pequeña de cepas de enterococos resistentes a Gentamicina serán sensibles a Estreptomicina. La resistencia a la Gentamicina denota el mismo fenómeno hacia Tobramicina y Amikacina por que la enzima inactivante es bifuncional y modifica a estos Aminoglucósidos. A semejanza de la Tobramicina, la Amikacina es menos activa que la Gentamicina contra enterococos y no debe utilizarse; es por esto que en los urocultivos los discos de sensibilidad utilizados son de Gentamicina y Estreptomicina18.
Los enterococos presentan una resistencia de bajo nivel inherente a los Aminoglucósidos, lo cual no suprime la sinergia con los β-lactámicos, por tanto deben utilizarse discos con mayores concentraciones de antibiótico que las habituales buscando detectar una resistencia de alto nivel que si elimina el efecto sinérgico29.
En el gráfico Nº 10 se observó que Proteus mirabilis es sensible a gran parte de antibióticos como los β-lactámicos, las Cefalosporinas, y Amikacina como único Aminoglucósido con alto porcentaje de sensibilidad. Los antibióticos a los que Proteus mirabilis presenta un nivel de resistencia elevado son los Aminoglucósidos Gentamicina y Tobramicina, las Quinolonas Ciprofloxacino y Norfloxacino, Nitrofurantoína y TMP/SMX. Proteus al hidrolizar la urea, alcaliniza la orina e inactiva la Nitrofurantoína, por lo tanto esta bacteria adquiere un alto grado de resistencia a este medicamento.30
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El gráfico Nº 11 nos muestra el promedio global de susceptibilidad de todos los urocultivos, en donde Imipenem es el antibiótico con mayor sensibilidad, seguido por Amikacina y Piperacilina/Tazobactam. Nitrofurantoína presenta un importante porcentaje de sensibilidad, seguido por las Cefalosporinas de 3era y 4ta generación. Vemos también que Cefuroxima, Amoxicilina/Ac. Clavulánico, Cefazolina y Gentamicina muestran una sensibilidad cercana al 50 %. Los demás antibióticos entre ellos Ciprofloxacino, tienen niveles de sensibilidad bajos, lo que nos dice que los principales uropatógenos han desarrollado mecanismos de resistencia a estos antimicrobianos, que ha ido en aumento en los últimos años.
Existe un porcentaje muy alto de resistencia a antibióticos que son utilizados para el tratamiento de las ITU. Este alto grado de resistencia está relacionado en gran medida al aumento de las cepas productoras de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE), también llamadas de espectro ampliado (BLEA), son enzimas producidas por los bacilos gramnegativos, fundamentalmente enterobacterias especialmente frecuentes en Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli, aunque también por microorganismos no fermentadores como Pseudomona aeruginosa y otros. Son capaces de inactivar, además de a las Penicilinas y a las Cefalosporinas de primera y segunda generación. Presentan resistencia a todos los
β-lactámicos, excepto, a las 7-α-metoxi-cefalosporinas o Cefamicinas y a los Carbapenémicos. Además, los plásmidos que codifican esta resistencia portan genes de resistencia a otros antibióticos, como Cotrimoxazol, Aminoglucósidos y